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呼吸机波形分析入门
近10年来因微处理器和有关软件的发展, 现代呼吸机除提供各种有关监测参数外, 同时能提供机械通气时压力、流速和容积的变化曲线以及各种呼吸环. 目的是根据各种不同呼吸波形曲线特征, 来指导调节呼吸机的通气参数, 如通气模式是否合适、人机对抗、气道阻塞、呼吸回路有无漏气、评估机械通气时效果、使用支气管扩张剂的疗效和呼吸机与患者在通气过程中各自所作之功等
有效的机械通气支持或通气治疗是在通气过程中的压力、流速和容积相互的作用而达到以下目的:
a. 能维持动脉血气/血pH的基本要求(即PaCO2和pH正常, PaO2达到基本期望值如至少> 50-60 mmHg)
b. 无气压伤、容积伤或肺泡伤.
c. 患者呼吸不同步情况减低到最少,减少镇静剂、肌松弛剂的应用.
d. 患者呼吸肌得到适当的休息和康复.
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上图中,气源部份(Gas Source)是呼吸机的工作驱动力, 通过调节高压空气和氧气流量大小的阀门来供应混合氧气体. 气体流量经流速传感器在毫秒级时间内测定流量, 调整气体流量阀门(Flow Valve)的直径以控制流量。测定在流速曲线的吸气流速面积下的积分, 计算出潮气量. Vt= 流速(升/秒)×Ti(流速恒定)
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吸气控制有:
: 通过预设的吸气时间使吸气终止, 如PCV的设置Ti或I:E.
: 上呼吸道达到设置压力时使吸气终止,现巳少用, 如PCV的设置高压报警值.
: 当吸气流速降至预设的峰流速%以下(即Esens), 吸气终止.
: 吸气达到预设潮气量时,吸气终止.
图中控制器(Control Unit)是呼吸机用于控制吸气阀和呼气阀的切换,它受控于肺呼吸力学改变而引起的呼吸机动作.
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呼气控制有:
: 通过设置时间长短引起呼气终止(控制通气) 代表呼气流速(吸气阀关闭, 呼气阀打开以便呼出气体),  呼气流速的波形均为同一形态.
: 呼吸机捡测到吸气流速到吸气终止标准时即切換呼气(Esens).
图中控制器(Control Unit)是呼吸机用于控制吸气阀和呼气阀的切换,它受控于肺呼吸力学改变而引起的呼吸机动作.
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图中气体流量定量阀(Dosing Flow-Valve)是控制呼吸机输送的气体流量, 由流量传感器监测并控制, 如此气体流量经Y形管进入病人气道以克服气道粘性阻力,再进入肺泡的容积以克服肺泡弹性阻力. 通过打开和关闭呼气阀, 即控制了吸气相和呼气相.  在吸气时呼气阀是关闭的. 若压力,容量或吸气时间达到设置值, 呼气阀即打开, 排出呼出气体.
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呼气阀后的PEEP阀是为了维持呼气末气道压力为正压(即0 cmH2O以上), 目的是克服內源性(PEEPi);维持肺泡的张开.
2. 流量-时间曲线(F-T curve)
流速定义:呼吸机在单位时间内在两点之间输送出气体的速度, 单位为cm/s或m/s.
流量:是指每单位时间内通过某一点的气体容量. 单位L/min或L/sec目前在临床上流速、流量均混用. 
流量-时间曲线的横座标代表时间(sec), 纵座标代表流速(Flow ), 流速(量)的单位通常是"升/分"(L/min或LPM).
2. 流量-时间曲线(F-T curve)
在横座标的上部代表吸气(绿色), 吸气流量(呼吸机吸气阀打开, 呼气阀关闭, 气体输送至肺),曾有八种波形(见下图).目前多使用方波和递减波.
横座标的下部代表呼气(兰色) (呼吸机吸气阀关闭, 呼气阀打开以便病人呼出气体). 呼气流量波形均为同一形态, 只有呼气流量的振幅大小和呼气流量回复到零时间上差异.
图: 各种吸、呼气流量波形 %递减波 %递增波
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